JP2009136077A - Motor drive circuit - Google Patents

Motor drive circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2009136077A
JP2009136077A JP2007309264A JP2007309264A JP2009136077A JP 2009136077 A JP2009136077 A JP 2009136077A JP 2007309264 A JP2007309264 A JP 2007309264A JP 2007309264 A JP2007309264 A JP 2007309264A JP 2009136077 A JP2009136077 A JP 2009136077A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
overcurrent
period
level
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007309264A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5297641B2 (en
Inventor
Yuji Uchiyama
祐二 内山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
System Solutions Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Semiconductor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Semiconductor Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2007309264A priority Critical patent/JP5297641B2/en
Priority to US12/323,082 priority patent/US7843674B2/en
Priority to KR1020080118562A priority patent/KR100988109B1/en
Priority to CN2008101792411A priority patent/CN101447665B/en
Publication of JP2009136077A publication Critical patent/JP2009136077A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5297641B2 publication Critical patent/JP5297641B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/027Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an over-current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H02P6/085Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/03Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
    • H02P7/04Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of a H-bridge circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0833Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • H02H7/0838Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements with H-bridge circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor drive circuit that appropriately carries out overcurrent protection. <P>SOLUTION: The motor drive circuit includes: an energization control circuit that controls turn-on/off of a drive transistor connected to a motor coil to energize the motor coil; an overcurrent detection circuit that detects whether an overcurrent state has occurred and the current passed through the drive transistor has exceeded a predetermined threshold; a charging and discharging circuit that discharges a capacitor when an overcurrent is not detected any more after charging of the capacitor was started because the overcurrent was detected by the overcurrent detection circuit; and an overcurrent protection control circuit. Until a charging period during which the charging voltage of the capacitor at a predetermined voltage exceeds a threshold voltage passes, the overcurrent protection control circuit stops on/off control on the drive transistor by the energization control circuit to keep the drive transistor off. After the charging period has passed, the overcurrent protection control circuit determines whether to carry out overcurrent protection control to turn off the drive transistor in response to the detection of the above overcurrent. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータ駆動回路に関する。   The present invention relates to a motor drive circuit.

モータ駆動回路は、通常、短絡事故(天絡、地絡、負荷ショート等)に起因して発生する過電流状態からモータ駆動回路を保護する過電流保護回路を備えている。以下、図5を参照しつつ、過電流保護回路を備えたモータ駆動回路10について説明する。   The motor drive circuit usually includes an overcurrent protection circuit that protects the motor drive circuit from an overcurrent state that occurs due to a short-circuit accident (such as a power fault, a ground fault, or a load short-circuit). Hereinafter, the motor drive circuit 10 including the overcurrent protection circuit will be described with reference to FIG.

モータ駆動回路10は、図5に示す一点鎖線で囲まれた構成を具備している。具体的には、モータ駆動回路10は、Hブリッジ回路11、通電制御回路12、過電流状態検出回路13、過電流保護回路14、マスク期間設定回路15を備え、その外部にモータコイル5とコンデンサ6を接続して構成される。   The motor drive circuit 10 has a configuration surrounded by an alternate long and short dash line shown in FIG. Specifically, the motor drive circuit 10 includes an H bridge circuit 11, an energization control circuit 12, an overcurrent state detection circuit 13, an overcurrent protection circuit 14, and a mask period setting circuit 15. 6 is configured.

Hブリッジ回路11は、電源Vdd側のソーストランジスタ1、2及び接地側のシンクトランジスタ3、4(例えば、Nチャンネル型のMOSFET)を、モータコイル5を介してブリッジ接続する。   The H bridge circuit 11 bridges the source transistors 1 and 2 on the power supply Vdd side and the sink transistors 3 and 4 on the ground side (for example, N-channel MOSFETs) via the motor coil 5.

通電制御回路12は、Hブリッジ回路11に対して、ソーストランジスタ1及びシンクトランジスタ4のペアとソーストランジスタ2及びシンクトランジスタ3のペアを相補的にオンオフさせる制御を行う。この結果、モータコイル5に流れる駆動電流の向きが変わり、モータが回転駆動する。   The energization control circuit 12 controls the H bridge circuit 11 to turn on and off the pair of the source transistor 1 and the sink transistor 4 and the pair of the source transistor 2 and the sink transistor 3 in a complementary manner. As a result, the direction of the drive current flowing through the motor coil 5 changes, and the motor is driven to rotate.

過電流状態検出回路13は、外的要因によって、トランジスタ1〜4に流れる電流が所定の閾値を超える過電流状態を検出したとき、その旨を示す論理レベル(以下、Lレベルとする。)の過電流状態検出信号DETを出力する。尚、過電流状態は、外的要因によって、1)ソーストランジスタ1、2がオンしているときに、それぞれのソース側がグランドに短絡する場合、または、2)シンクトランジスタ3、4がオンしているときに、それぞれのドレイン側が電源Vddに短絡する場合に発生する。   When the overcurrent state detection circuit 13 detects an overcurrent state in which the current flowing through the transistors 1 to 4 exceeds a predetermined threshold due to an external factor, the overcurrent state detection circuit 13 has a logic level (hereinafter referred to as L level) indicating that fact. An overcurrent state detection signal DET is output. It should be noted that the overcurrent state is caused by external factors such as 1) when the source transistors 1 and 2 are turned on, and the respective source sides are shorted to the ground, or 2) when the sink transistors 3 and 4 are turned on. Occurs when each drain side is short-circuited to the power supply Vdd.

過電流保護回路14は、過電流状態検出回路13から過電流状態が検出されたことを示すLレベルの過電流状態検出信号DETを受信した場合、原則として、Hブリッジ回路11を構成する全てのトランジスタ1〜4をオフさせる過電流保護制御を行う。しかしながら、駆動電流に重畳される突発的なノイズ(スパイクノイズ等)によって誤って過電流状態が検出される恐れがある。このため、過電流状態検出回路13によって過電流状態が検出されてから、マスク期間設定回路15において充電期間として設定されるマスク期間が経過するまでの間、過電流保護回路14は、全てのトランジスタ1〜4をオフさせる過電流保護制御を一時的に禁止させる仕組みを備えている。   When the overcurrent protection circuit 14 receives an L-level overcurrent state detection signal DET indicating that an overcurrent state has been detected from the overcurrent state detection circuit 13, in principle, all of the overcurrent protection circuit 14 configures the H bridge circuit 11. Overcurrent protection control for turning off the transistors 1 to 4 is performed. However, there is a possibility that an overcurrent state is erroneously detected by sudden noise (spike noise or the like) superimposed on the drive current. For this reason, the overcurrent protection circuit 14 includes all the transistors from when the overcurrent state is detected by the overcurrent state detection circuit 13 until the mask period set as the charging period in the mask period setting circuit 15 elapses. A mechanism for temporarily prohibiting overcurrent protection control for turning off 1 to 4 is provided.

尚、マスク期間は、モータ駆動回路10の使用状況に応じて自由な時間設定ができるように、取り付けや取り外しが容易な外付けのコンデンサ6が主に用いられる。具体的には、マスク期間設定回路15は、コンパレータ16、定電流源17、放電用トランジスタ18(例えばNチャンネル型のMOSFET)を具備しており、コンデンサ6の充電電圧が所定電圧(電荷が全く蓄積されていない状態では0レベル若しくは電荷が蓄積された状態では当該電荷に応じた初期レベル)から基準電圧Vref1に達するまでの期間を当該マスク期間として設定する。   Note that an external capacitor 6 that is easy to attach and detach is mainly used for the mask period so that a free time can be set according to the usage state of the motor drive circuit 10. Specifically, the mask period setting circuit 15 includes a comparator 16, a constant current source 17, and a discharge transistor 18 (for example, an N-channel type MOSFET). The period from the zero level when not accumulated or the initial level corresponding to the charge when accumulated charges) to the reference voltage Vref1 is set as the mask period.

詳述すると、過電流状態が検出されたことを示すLレベルの過電流状態検出信号DETによって放電用トランジスタ18がオフされ、定電流源17からコンデンサ6への充電が開始される。そして、コンデンサ6の充電電圧が所定電圧から基準電圧Vref1に達したとき、マスク期間が経過したことになり、コンパレータ16は、Hレベル出力からLレベル出力に変化する。よって、過電流保護回路14は、コンパレータ16の出力論理レベルに基づいて、全てのトランジスタ1〜4をオフさせる過電流保護制御を行うか否かの決定をする。   More specifically, the discharging transistor 18 is turned off by the L-level overcurrent state detection signal DET indicating that an overcurrent state has been detected, and charging of the capacitor 6 from the constant current source 17 is started. Then, when the charging voltage of the capacitor 6 reaches the reference voltage Vref1 from the predetermined voltage, the mask period has elapsed, and the comparator 16 changes from the H level output to the L level output. Therefore, the overcurrent protection circuit 14 determines whether or not to perform overcurrent protection control that turns off all the transistors 1 to 4 based on the output logic level of the comparator 16.

以下では、図6に示すモータ駆動回路10の主要信号の波形図を基に、モータ駆動回路10の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the motor drive circuit 10 will be described based on the waveform diagram of main signals of the motor drive circuit 10 shown in FIG.

まず、時刻TAにおいて、過電流状態検出回路13は、過電流状態を検出しておらず、Hレベルの過電流状態検出信号DETを出力する場合とする。この場合、Hブリッジ回路11を構成するトランジスタ1〜4に対して、通電制御回路12によってモータを回転駆動するための相補的なオンオフ制御が行われる。また、この場合、放電用トランジスタ18は、Hレベルの過電流状態検出信号DETによってオンしているので、コンデンサ6への充電が行われていない状態にある。   First, at time TA, it is assumed that the overcurrent state detection circuit 13 does not detect an overcurrent state and outputs an H-level overcurrent state detection signal DET. In this case, complementary ON / OFF control for rotationally driving the motor by the energization control circuit 12 is performed on the transistors 1 to 4 constituting the H bridge circuit 11. In this case, since the discharging transistor 18 is turned on by the H-level overcurrent state detection signal DET, the capacitor 6 is not charged.

つぎに、時刻TBにおいて、過電流状態検出回路13によって突発的なノイズに起因した過電流状態が検出され、Lレベルの過電流状態検出信号DETを出力する場合とする。この場合、放電用トランジスタ18はLレベルの過電流状態検出信号DETによってオフするので、コンデンサ6への充電が開始される。尚、時刻TBにおいて、トランジスタ1〜4は、通電制御回路12によってモータを通常(過電流状態が発生していない状態)どおり回転駆動するための相補的なオンオフ制御が行われる。   Next, it is assumed that an overcurrent state caused by sudden noise is detected by the overcurrent state detection circuit 13 at time TB and an L-level overcurrent state detection signal DET is output. In this case, since the discharging transistor 18 is turned off by the L level overcurrent state detection signal DET, charging of the capacitor 6 is started. At time TB, the transistors 1 to 4 are subjected to complementary on / off control for rotating the motor as usual (a state where no overcurrent state has occurred) by the energization control circuit 12.

つぎに、時刻TCにおいて、時刻TBにおいて検出される過電流状態は突発的なノイズに起因したものであったので、過電流状態検出回路13は過電流状態が検出されなくなったことを判別し、Hレベルの過電流状態検出信号DETを出力する場合とする。この場合、放電用トランジスタ18はHレベルの過電流状態検出信号DETによってオンするので、時刻TBから充電され続けてきたコンデンサ6の放電が行われる。   Next, at time TC, since the overcurrent state detected at time TB is due to sudden noise, the overcurrent state detection circuit 13 determines that the overcurrent state is no longer detected, Assume that an H-level overcurrent state detection signal DET is output. In this case, since the discharge transistor 18 is turned on by the H level overcurrent state detection signal DET, the capacitor 6 that has been continuously charged from time TB is discharged.

尚、時刻TBから時刻TCまでの期間、コンデンサ6への充電が行われているが、コンデンサ6の充電電圧が基準電圧Vref1にまで達しておらず、過電流状態が検出されてからマスク期間設定回路15のマスク期間を経過していない。即ち、過電流保護回路14は、時刻TBから時刻TCまでの間に検出された過電流状態がノイズに起因したものと判別し、全てのトランジスタ1〜4をオフさせる過電流保護制御を一時的に禁止する。   The capacitor 6 is charged during the period from time TB to time TC, but the mask period is set after the charging voltage of the capacitor 6 does not reach the reference voltage Vref1 and an overcurrent state is detected. The mask period of the circuit 15 has not elapsed. That is, the overcurrent protection circuit 14 determines that the overcurrent state detected between time TB and time TC is caused by noise, and temporarily performs overcurrent protection control to turn off all the transistors 1 to 4. Prohibit.

つぎに、時刻TDにおいて、過電流状態検出回路13は、ノイズではなく短絡事故に起因した過電流状態を検出して、Lレベルの過電流状態検出信号DETを出力する場合とする。この場合、放電用トランジスタ18はLレベルの過電流状態検出信号DETによってオフするので、コンデンサ6への充電が再び開始される。また、トランジスタ1〜4は、通電制御回路12によってモータを回転駆動するための相補的なオンオフ動作を行う。   Next, at time TD, the overcurrent state detection circuit 13 detects an overcurrent state caused by a short-circuit accident instead of noise and outputs an L-level overcurrent state detection signal DET. In this case, since the discharging transistor 18 is turned off by the L level overcurrent state detection signal DET, the charging of the capacitor 6 is started again. The transistors 1 to 4 perform complementary on / off operations for rotating the motor by the energization control circuit 12.

そして、時刻TEにおいて、コンデンサ6の充電電圧が基準電圧Vref1に達し、時刻TDにおいて過電流状態が検出されてからマスク期間設定回路15により設定されたマスク期間が経過する。そして、マスク期間の経過を契機として、過電流保護回路14は、通電制御回路12によるオンオフ制御を停止させ、全てのトランジスタ1〜4をオフさせる過電流保護制御を行う。
特開平5−111144号公報
At time TE, the charging voltage of the capacitor 6 reaches the reference voltage Vref1, and the mask period set by the mask period setting circuit 15 elapses after the overcurrent state is detected at time TD. Then, with the passage of the mask period, the overcurrent protection circuit 14 performs the overcurrent protection control that stops the on / off control by the energization control circuit 12 and turns off all the transistors 1 to 4.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-111144

前述したように、従来の過電流保護回路を備えたモータ駆動回路は、過電流状態が検出されてからコンデンサの充電期間として設定されるマスク期間が経過するまでの間は、ノイズに起因した過電流状態の誤検出を想定して、駆動トランジスタを全てオフさせる過電流保護制御を一時的に禁止し、モータを回転駆動するための駆動トランジスタのオンオフ制御を継続させる仕組みを備えている。   As described above, the motor drive circuit having the conventional overcurrent protection circuit is in excess of noise due to a period from when the overcurrent state is detected until the mask period set as the capacitor charging period elapses. Assuming that the current state is erroneously detected, an overcurrent protection control for temporarily turning off all the drive transistors is temporarily prohibited, and a mechanism for continuing on / off control of the drive transistor for rotationally driving the motor is provided.

しかしながら、このような仕組みを備えることで、マスク期間の間に、ノイズではなく短絡事故に起因した過電流状態が検出されているにも関わらず、過電流保護制御が一時的に禁止されてしまうことになる。このため、マスク期間が不適切に長く設定されていた場合には、過電流保護対象(モータコイルや駆動トランジスタ等)の故障を招く恐れがあった。   However, by providing such a mechanism, overcurrent protection control is temporarily prohibited during the mask period even though an overcurrent state caused by a short circuit accident rather than noise is detected. It will be. For this reason, when the mask period is set to be inappropriately long, there is a possibility of causing a failure of an overcurrent protection target (a motor coil, a drive transistor, etc.).

尚、コンデンサには容量ばらつきがあり温度等の環境条件に起因した容量の変動が生じる。また、印加電圧、供給電流、周囲の温度等によって過電流保護対象の故障条件も変動する。このため、ノイズに起因した過電流状態の誤検出を抑えるべく、コンデンサの充電期間としてのマスク期間の長さを適切に設定することは困難であった。   Capacitors vary in capacitance, and the capacitance varies due to environmental conditions such as temperature. Moreover, the failure conditions for overcurrent protection also vary depending on the applied voltage, supply current, ambient temperature, and the like. For this reason, it has been difficult to appropriately set the length of the mask period as the capacitor charging period in order to suppress erroneous detection of an overcurrent state caused by noise.

前記課題を解決するための主たる発明は、モータコイルを通電させるべく当該モータコイルに接続される駆動トランジスタのオンオフを制御する通電制御回路と、前記駆動トランジスタに流れる電流が所定の閾値を越える過電流状態であるか否かを検出する過電流状態検出回路と、前記過電流状態検出回路によって前記過電流状態が検出されたことを契機としてコンデンサへの充電を開始した後、前記過電流状態が検出されなくなったことを契機として当該コンデンサを放電させる充放電回路と、前記コンデンサの充電電圧が所定電圧から閾値電圧を超えるまでの充電期間が経過するまでの間、前記通電制御回路による前記駆動トランジスタのオンオフ制御を停止させて前記駆動トランジスタをオフさせておき、当該充電期間が経過した後、前記過電流状態の検出により前記駆動トランジスタをオフさせる過電流保護制御を行うか否かを決定する過電流保護制御回路と、を備えることとする。   The main invention for solving the above problems is an energization control circuit for controlling on / off of a drive transistor connected to the motor coil to energize the motor coil, and an overcurrent in which a current flowing through the drive transistor exceeds a predetermined threshold value. An overcurrent state detection circuit for detecting whether or not a state is present, and when the overcurrent state is detected by the overcurrent state detection circuit, charging of the capacitor is started, and then the overcurrent state is detected. A charging / discharging circuit that discharges the capacitor in response to the fact that it is no longer performed, and until the charging period until the charging voltage of the capacitor exceeds a threshold voltage exceeds a threshold voltage. Stop the on-off control to turn off the drive transistor, after the charging period has passed, Serial and be provided with, and the overcurrent protection control circuit for determining whether to perform the overcurrent protection control for turning off the drive transistor by detecting the overcurrent state.

本発明によれば、過電流保護を適切に行うモータ駆動回路を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the motor drive circuit which performs an overcurrent protection appropriately can be provided.

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

<<<モータ駆動回路の構成>>>
図1は、本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路を示すブロック図である。尚、図1に示す中で、図5に示す構成と同一のものに対しては同一番号を付し、その説明を省略する。また、図1に示す中で、一点鎖線で囲まれた構成を1チップに集積化されたモータ駆動回路100とし、モータ駆動回路100の外部にはモータコイル5、コンデンサ6が接続される場合とする。
<<< Configuration of Motor Drive Circuit >>>
FIG. 1 is a block diagram showing a motor drive circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In addition, in FIG. 1, a configuration surrounded by an alternate long and short dash line is a motor driving circuit 100 integrated on one chip, and a motor coil 5 and a capacitor 6 are connected to the outside of the motor driving circuit 100. To do.

モータ駆動回路100は、Hブリッジ回路11、過電流状態検出回路110、通電制御回路120、第1の監視回路130、第1の制御回路140、過電流保護回路150、マスク期間設定回路15を備えている。さらに、モータ駆動回路100は、第2の制御回路160、第2の監視回路170、第3の監視回路180を備えている。尚、過電流保護回路150、第1の制御回路140、第2の制御回路160は、本請求項の過電流保護制御回路に対応したものである。   The motor drive circuit 100 includes an H bridge circuit 11, an overcurrent state detection circuit 110, an energization control circuit 120, a first monitoring circuit 130, a first control circuit 140, an overcurrent protection circuit 150, and a mask period setting circuit 15. ing. Further, the motor drive circuit 100 includes a second control circuit 160, a second monitoring circuit 170, and a third monitoring circuit 180. Note that the overcurrent protection circuit 150, the first control circuit 140, and the second control circuit 160 correspond to the overcurrent protection control circuit of this claim.

過電流状態検出回路110は、外的要因によって、トランジスタ1〜4に流れる電流が所定の閾値を超える過電流状態を検出したとき、その旨を示す論理レベルの信号S1を出力する。尚、以下では、Hレベルの信号S1は過電流状態が検出されなかったことを表しており、Lレベルの信号S1は過電流状態が検出されたことを表している。尚、過電流状態は、外的要因によって、1)ソーストランジスタ1、2がオンしているときに、それぞれのソース側がグランドに短絡する場合、または、2)シンクトランジスタ3、4がオンしているときに、それぞれのドレイン側が電源Vddに短絡する場合に発生する。   When the overcurrent state detection circuit 110 detects an overcurrent state in which the current flowing through the transistors 1 to 4 exceeds a predetermined threshold due to an external factor, the overcurrent state detection circuit 110 outputs a logic level signal S1 indicating that fact. In the following, the H level signal S1 indicates that an overcurrent state has not been detected, and the L level signal S1 indicates that an overcurrent state has been detected. It should be noted that the overcurrent state is caused by external factors such as 1) when the source transistors 1 and 2 are turned on, and the respective source sides are shorted to the ground, or 2) when the sink transistors 3 and 4 are turned on. Occurs when each drain side is short-circuited to the power supply Vdd.

過電流状態検出回路110は、4つのコンパレータ111〜114と、4つのNANDゲート115〜118と、1つのANDゲート119を有する。   The overcurrent state detection circuit 110 includes four comparators 111 to 114, four NAND gates 115 to 118, and one AND gate 119.

コンパレータ111は、その+端子にHブリッジ回路11の電源電圧Vddより所定電圧だけ低く且つソーストランジスタ2がオンのときにそのソース電圧よりも低い基準電圧Vref2が印加され、その−端子にソーストランジスタ2及びシンクトランジスタ4の接続点の電圧が印加される。この結果、コンパレータ111の出力は、ソーストランジスタ2がオンするとLレベルとなる。   In the comparator 111, a reference voltage Vref2 that is lower than the power supply voltage Vdd of the H-bridge circuit 11 by a predetermined voltage and lower than the source voltage when the source transistor 2 is on is applied to the + terminal, and the source transistor 2 is applied to the − terminal. The voltage at the connection point of the sink transistor 4 is applied. As a result, the output of the comparator 111 becomes L level when the source transistor 2 is turned on.

コンパレータ112は、その+端子に基準電圧Vref2が印加され、その−端子にソーストランジスタ1及びシンクトランジスタ3の接続点の電圧が印加される。尚、コンパレータ112の動作はコンパレータ111と同様である。   In the comparator 112, the reference voltage Vref2 is applied to its + terminal, and the voltage at the connection point between the source transistor 1 and the sink transistor 3 is applied to its − terminal. The operation of the comparator 112 is the same as that of the comparator 111.

コンパレータ113は、その−端子にHブリッジ回路11の接地電圧よりも所定電圧だけ高く且つシンクトランジスタ4がオンのときにそのドレイン電圧よりも高い基準電圧Vref3が印加され、その+端子にソーストランジスタ2及びシンクトランジスタ4の接続点の電圧が印加される。この結果、コンパレータ113の出力は、シンクトランジスタ4がオンするとLレベルとなる。   In the comparator 113, a reference voltage Vref3 that is higher than the ground voltage of the H bridge circuit 11 by a predetermined voltage and higher than the drain voltage when the sink transistor 4 is on is applied to the negative terminal, and the source transistor 2 is applied to the positive terminal. The voltage at the connection point of the sink transistor 4 is applied. As a result, the output of the comparator 113 becomes L level when the sink transistor 4 is turned on.

コンパレータ114は、その−端子に基準電圧Vref3が印加され、その+端子にソーストランジスタ1及びシンクトランジスタ3の接続点の電圧が印加される。尚、コンパレータ114の動作はコンパレータ113と同様である。   In the comparator 114, the reference voltage Vref3 is applied to the negative terminal, and the voltage at the connection point of the source transistor 1 and the sink transistor 3 is applied to the positive terminal. The operation of the comparator 114 is the same as that of the comparator 113.

NANDゲート115〜118は、通電制御回路120より出力される駆動信号とコンパレータ111〜114の出力を用いてNAND演算を行う。ANDゲート119は、NANDゲート115〜118の各出力のAND演算を行い、その結果を信号S1として出力する。即ち、過電流状態が発生すると、NANDゲート115〜118の出力のうちいずれかがLレベルとなる。従って、この場合、ANDゲート119は、過電流状態が検出されたことを示すLレベルの信号S1を出力する。   The NAND gates 115 to 118 perform a NAND operation using the drive signal output from the energization control circuit 120 and the outputs of the comparators 111 to 114. The AND gate 119 performs an AND operation on each output of the NAND gates 115 to 118, and outputs the result as a signal S1. That is, when an overcurrent state occurs, any one of the outputs of the NAND gates 115 to 118 becomes L level. Accordingly, in this case, the AND gate 119 outputs an L level signal S1 indicating that an overcurrent state has been detected.

尚、過電流状態検出回路110は、前述した実施形態の他に、Hブリッジ回路11と接地点の間に抵抗を設け、当該抵抗の両端子間に発生する電圧レベルが閾値電圧を超えたとき、その状態を過電流状態として検出するようにしてもよい。   In addition to the embodiment described above, the overcurrent state detection circuit 110 is provided with a resistor between the H bridge circuit 11 and the ground point, and the voltage level generated between both terminals of the resistor exceeds the threshold voltage. The state may be detected as an overcurrent state.

通電制御回路120は、過電流状態が検出されない場合において、トランジスタ1〜4を相補的にオンオフ制御することによって、モータを回転駆動すべくモータコイル5に駆動電流を流すための通電制御を行う。   When the overcurrent state is not detected, the energization control circuit 120 performs energization control for flowing a drive current to the motor coil 5 to rotationally drive the motor by performing on / off control of the transistors 1 to 4 in a complementary manner.

第1の監視回路130は、信号S1がLレベルとなったとき、そのLレベルが『第1の期間』継続するか否か監視するものである。即ち、信号S1がHレベルから瞬間的にLレベルとなり直ぐにHレベルに戻るような場合、Lレベルの信号S1に基づいて、モータを回転駆動するためのトランジスタ1〜4のオンオフ制御を停止することは好ましくない。このため、通電制御回路120は、信号S1のLレベルが第1の期間継続したことが監視されたときに、モータを回転駆動するためのトランジスタ1〜4のオンオフ制御を停止して、トランジスタ1〜4を全てオフさせる。   The first monitoring circuit 130 monitors whether or not the L level continues for the “first period” when the signal S1 becomes the L level. That is, when the signal S1 instantaneously changes from the H level to the L level and immediately returns to the H level, the on / off control of the transistors 1 to 4 for rotating the motor is stopped based on the L level signal S1. Is not preferred. Therefore, when it is monitored that the L level of the signal S1 continues for the first period, the energization control circuit 120 stops the on / off control of the transistors 1 to 4 for rotationally driving the motor, and the transistor 1 Turn off all -4.

尚、本実施形態の第1の監視回路130は、4つのD型フリップフロップ(以下DFFと称する)131〜134によって構成されるカウンタによって実現される。尚、DFFの個数は4つに限定されず、第1の期間の長さに応じた個数となる。DFF131〜134は、各々D端子と/Q端子が接続されており、初段のDFF131のC端子にはクロック信号CLKが入力され、DFF131〜133の/Q端子の出力が次段のDFF132〜134のC端子に入力される。また、DFF131〜134のR端子にはNORゲート141を介して信号S1が入力される。   Note that the first monitoring circuit 130 of this embodiment is realized by a counter constituted by four D-type flip-flops (hereinafter referred to as DFFs) 131 to 134. Note that the number of DFFs is not limited to four, and is a number corresponding to the length of the first period. Each of the DFFs 131 to 134 has a D terminal and a / Q terminal connected thereto, the clock signal CLK is input to the C terminal of the first stage DFF 131, and the output of the / Q terminal of the DFFs 131 to 133 is the output of the next stage DFFs 132 to 134. Input to the C terminal. The signal S1 is input to the R terminals of the DFFs 131 to 134 through the NOR gate 141.

例えば、信号S1がHレベルとなるとき(過電流状態が未検出の場合)、DFF131〜134はNORゲート141のLレベル出力(Lレベルの初期リセット信号S11によってRSフリップフロップ142のQ端子出力がLレベルの場合)によってリセットされ、最終段のDFF134の/Q端子の出力である信号S2はHレベルを維持する。一方、信号S1がLレベルとなるとき(過電流状態が検出された場合)、NORゲート141のHレベル出力(Lレベルの初期リセット信号S11によってRSフリップフロップ142のQ端子出力がLレベルの場合)によりDFF131〜134はリセット解除となり、クロック信号CLKの立ち上がり毎に、初段のDFF131の/Q端子の変化が次段のDFF132〜134のC端子に順次入力される。そして、信号S1が第1の期間の間Lレベルを継続すると、信号S2がHレベルからLレベルに変化する。このとき、モータ駆動回路100は、過電流状態検出回路110による過電流検出を経てから、第1の監視回路130が設定する第1の期間を経過したことを判別する。   For example, when the signal S1 becomes H level (when the overcurrent state is not detected), the DFFs 131 to 134 output the L level output of the NOR gate 141 (the Q terminal output of the RS flip-flop 142 is output by the L level initial reset signal S11). The signal S2 that is the output of the / Q terminal of the final stage DFF 134 maintains the H level. On the other hand, when the signal S1 becomes L level (when an overcurrent state is detected), the H level output of the NOR gate 141 (when the Q terminal output of the RS flip-flop 142 is at L level by the L level initial reset signal S11) ), The DFFs 131 to 134 are reset and the change of the / Q terminal of the first stage DFF 131 is sequentially input to the C terminals of the next stage DFFs 132 to 134 every time the clock signal CLK rises. When the signal S1 continues to be at the L level during the first period, the signal S2 changes from the H level to the L level. At this time, the motor drive circuit 100 determines that the first period set by the first monitoring circuit 130 has elapsed after the overcurrent detection by the overcurrent state detection circuit 110.

尚、信号S1が第1の期間の間にLレベルからHレベルに変化すると、DFF131〜134がリセットされるため、信号S2はHレベルを継続することになる。従って、信号S2がHレベルからLレベルになったときには、過電流状態検出回路110によって過電流状態が検出され(信号S1がLレベル)、且つ、第1の監視回路130において設定される第1の期間が経過したことが分かる。   When the signal S1 changes from the L level to the H level during the first period, the DFFs 131 to 134 are reset, and the signal S2 continues to be at the H level. Accordingly, when the signal S2 changes from the H level to the L level, the overcurrent state is detected by the overcurrent state detection circuit 110 (the signal S1 is at the L level), and the first monitoring circuit 130 sets the first current. It can be seen that the period of.

第1の制御回路140は、第1の監視回路130より出力される信号S2がLレベルとなったとき、通電制御回路120に対して、トランジスタ1〜4のオンオフ制御を停止させる制御を行う。また、第1の制御回路140は、通電制御回路120に対して、信号S2がLレベルとなったときのトランジスタ1〜4のゲート駆動信号のレベルをレジスタ125に記憶させる制御を行う。さらに、第1の制御回路140は、信号S2がLレベルとなったとき、マスク期間設定回路15の放電用トランジスタ18をオフさせて、コンデンサ6への充電を開始させる制御を行う。さらに、第1の制御回路140は、コンデンサ6への充電開始と併せて、トランジスタ1〜4を全てオフさせる制御を行う。つまり、第1の制御回路140は、コンデンサ6への充電開始により、コンデンサ6の充電電圧が所定電圧(0レベル又は初期レベル)から基準電圧Vref1に達するまでの充電期間として設定されるマスク期間の間、トランジスタ1〜4を全てオフさせて、Hブリッジ回路11における通電を停止させる制御を行う。   The first control circuit 140 controls the energization control circuit 120 to stop the on / off control of the transistors 1 to 4 when the signal S2 output from the first monitoring circuit 130 becomes L level. The first control circuit 140 controls the energization control circuit 120 to store the level of the gate drive signal of the transistors 1 to 4 in the register 125 when the signal S <b> 2 becomes L level. Further, the first control circuit 140 performs control to turn off the discharging transistor 18 of the mask period setting circuit 15 and start charging the capacitor 6 when the signal S2 becomes L level. Furthermore, the first control circuit 140 performs control to turn off all the transistors 1 to 4 in conjunction with the start of charging of the capacitor 6. That is, the first control circuit 140 has a mask period set as a charging period until the charging voltage of the capacitor 6 reaches the reference voltage Vref1 from a predetermined voltage (0 level or initial level) when charging of the capacitor 6 starts. In the meantime, all the transistors 1 to 4 are turned off, and the energization in the H bridge circuit 11 is stopped.

尚、本実施形態の第1の制御回路140は、NORゲート141と、リセット入力とセット入力が負論理であるRSフリップフロップ142と、NANDゲート143と、インバータ144と、によって主に構成される。   The first control circuit 140 of the present embodiment is mainly configured by a NOR gate 141, an RS flip-flop 142 whose reset input and set input are negative logic, a NAND gate 143, and an inverter 144. .

NORゲート141は、過電流状態検出回路110より出力される信号S1と、RSフリップフロップ142のQ端子出力と、が入力される。つまり、NORゲート141は、信号S1が過電流状態が検出されていないことを示すHレベルとなる場合(RSフリップフロップ142のQ端子出力を無視した場合)、第1の監視回路130を構成するDFF131〜134をリセットさせるLレベルを出力する。一方、信号S1が過電流状態が検出されたことを示すLレベルとなる場合(RSフリップフロップ142のQ端子出力を無視した場合)、NORゲート141は、DFF131〜134のリセットを解除させるHレベルを出力する。   The NOR gate 141 receives the signal S1 output from the overcurrent state detection circuit 110 and the Q terminal output of the RS flip-flop 142. That is, the NOR gate 141 constitutes the first monitoring circuit 130 when the signal S1 becomes H level indicating that the overcurrent state is not detected (when the output of the Q terminal of the RS flip-flop 142 is ignored). The L level that resets the DFFs 131 to 134 is output. On the other hand, when the signal S1 becomes the L level indicating that the overcurrent state is detected (when the Q terminal output of the RS flip-flop 142 is ignored), the NOR gate 141 releases the reset of the DFFs 131 to 134. Is output.

ところで、DFF131〜134のリセット解除後、最終段のDFF134の/Q端子から出力される信号S2がHレベルからLレベルに変化したとき(第1の期間を経過したとき)、RSフリップフロップ142の/S端子に信号S2が入力されるため、NORゲート141に入力されるRSフリップフロップ142のQ端子出力はLレベルからHレベルに変化する。よって、DFF131〜134のリセット解除後、NORゲート141は再度DFF131〜134をリセットさせるLレベルを出力する。即ち、過電流状態検出回路110によって過電流状態が検出され且つ第1の監視回路130が設定する第1の期間を経過したとき、信号S2はLレベルのワンショット波形となる。   By the way, after the reset of the DFFs 131 to 134 is released, when the signal S2 output from the / Q terminal of the final stage DFF 134 changes from the H level to the L level (when the first period has elapsed), the RS flip-flop 142 Since the signal S2 is input to the / S terminal, the Q terminal output of the RS flip-flop 142 input to the NOR gate 141 changes from the L level to the H level. Therefore, after resetting the DFFs 131 to 134, the NOR gate 141 outputs an L level that resets the DFFs 131 to 134 again. That is, when an overcurrent state is detected by the overcurrent state detection circuit 110 and the first period set by the first monitoring circuit 130 has elapsed, the signal S2 has an L-level one-shot waveform.

RSフリップフロップ142は、/S端子に信号S2が入力され、/R端子に初期リセット信号S11がANDゲート163を介して入力される。尚、初期リセット信号S11は、初期リセットの際にLレベルとなり、その後Hレベルとなる信号である。従って、RSフリップフロップ142は、Lレベルの初期リセット信号S11がANDゲート163(信号S8がHレベルの場合)を介して/R端子に入力されたときにリセット状態となり、その後セット状態となるまで/Q端子よりHレベルの信号S3を出力し続ける。また、RSフリップフロップ142は、第1の監視回路130より出力されたLレベルの信号S2が/S端子に入力されたときにセット状態となり、その後リセット状態となるまで/Q端子よりLレベルの信号S3を出力し続ける。   In the RS flip-flop 142, the signal S2 is input to the / S terminal, and the initial reset signal S11 is input to the / R terminal via the AND gate 163. The initial reset signal S11 is a signal that becomes L level at the time of initial reset and then becomes H level. Accordingly, the RS flip-flop 142 is in a reset state when the L-level initial reset signal S11 is input to the / R terminal via the AND gate 163 (when the signal S8 is at the H level), and then until the set state is reached. The signal S3 of H level is continuously output from the / Q terminal. Further, the RS flip-flop 142 is set when the L level signal S2 output from the first monitoring circuit 130 is input to the / S terminal, and then remains at the L level from the / Q terminal until it is reset. Continue to output signal S3.

尚、通電制御回路120は、RSフリップフロップ142より出力されるLレベルの信号S3の受信を契機として、トランジスタ1〜4のオンオフ制御を停止し、トランジスタ1〜4のオンオフ状態をレジスタ125に記憶した上で、トランジスタ1〜4を全てオフさせる。具体的には、トランジスタ1〜4のオンオフ制御を停止するときにトランジスタ1〜4をオンオフさせていたゲート駆動信号の論理レベル(オンが1、オフが0)を前記オンオフ状態としてレジスタ125に記憶させる。尚、以下のオンオフ状態の記載についても全てトランジスタ1〜4のゲート駆動信号の論理レベルという意味である。   The energization control circuit 120 stops the on / off control of the transistors 1 to 4 when the L level signal S3 output from the RS flip-flop 142 is received, and stores the on / off states of the transistors 1 to 4 in the register 125. After that, all the transistors 1 to 4 are turned off. Specifically, the logic level (ON is 1 and OFF is 0) of the gate drive signal that turned on / off the transistors 1 to 4 when the on / off control of the transistors 1 to 4 is stopped is stored in the register 125 as the on / off state. Let The following description of the on / off state also means the logic level of the gate drive signals of the transistors 1 to 4.

NANDゲート143は、信号S9がHレベルの場合、RSフリップフロップ142のQ端子出力を反転した信号S4を、マスク期間設定回路15の放電用トランジスタ18のゲート電極に向けて出力する。つまり、過電流状態が検出されないとき又は過電流状態が検出されても第1の期間を経過しなかったとき(信号S2がHレベルのとき)、コンデンサ6はHレベルの信号S4によって放電される。また、過電流状態が検出され且つ第1の期間を経過したとき(信号S2がLレベルのワンショット波形となるとき)、コンデンサ6はLレベルの信号S4によって充電される。   When the signal S9 is at the H level, the NAND gate 143 outputs a signal S4 obtained by inverting the Q terminal output of the RS flip-flop 142 toward the gate electrode of the discharging transistor 18 of the mask period setting circuit 15. That is, when the overcurrent state is not detected or when the first period has not elapsed even when the overcurrent state is detected (when the signal S2 is at the H level), the capacitor 6 is discharged by the H level signal S4. . When an overcurrent state is detected and the first period has elapsed (when the signal S2 has an L-level one-shot waveform), the capacitor 6 is charged by the L-level signal S4.

インバータ144は、信号S3を反転して、過電流保護回路150を制御するための出力を行う。   The inverter 144 inverts the signal S3 and performs output for controlling the overcurrent protection circuit 150.

過電流保護回路150は、第1の制御回路140を構成するインバータ144の出力に基づいて、過電流状態が検出され且つ第1の期間が経過したとき、通電制御回路120に対して、トランジスタ1〜4を全てオフさせる制御を行う。また、それと同時に、マスク期間設定回路15は、第1の制御回路140から出力されたLレベルの信号S4によって、コンデンサ6への充電を開始している。よって、過電流保護回路150は、トランジスタ1〜4を全てオフさせてから、コンデンサ6の充電電圧が所定電圧から基準電圧Vref1に達するまでの充電期間として設定されるマスク期間が経過したとき、レジスタ125に記憶しておいたトランジスタ1〜4のオンオフ状態を復帰させる制御を行う。   The overcurrent protection circuit 150 detects the overcurrent state based on the output of the inverter 144 constituting the first control circuit 140 and the transistor 1 with respect to the energization control circuit 120 when the first period has elapsed. Control is performed to turn off all .about.4. At the same time, the mask period setting circuit 15 starts charging the capacitor 6 by the L level signal S4 output from the first control circuit 140. Therefore, the overcurrent protection circuit 150 is configured such that when a mask period set as a charging period from when all of the transistors 1 to 4 are turned off until the charging voltage of the capacitor 6 reaches the reference voltage Vref1 from a predetermined voltage has elapsed. Control is performed to restore the on / off states of the transistors 1 to 4 stored in 125.

尚、本実施形態の過電流保護回路150は、NANDゲート151、ANDゲート154により主に実現される。   Note that the overcurrent protection circuit 150 of this embodiment is mainly realized by the NAND gate 151 and the AND gate 154.

NANDゲート151は、インバータ144による信号S3の反転出力とコンパレータ16より出力する信号S10とが入力される。つまり、過電流状態が検出され且つ第1の期間が経過したとき、通電制御回路120に対してトランジスタ1〜4をオフさせるためのLレベルの信号S5を出力する。その後、コンデンサ6の充電電圧が基準電圧Vref1に達し、コンパレータ16より出力される信号S10の論理レベルがHレベルからLレベルに変化すると、トランジスタ1〜4をオンするためのHレベルの信号S5を出力する。尚、このとき、通電制御回路120は、レジスタ125に記憶しておいたトランジスタ1〜4のオンオフ状態(過電流検出時のゲート駆動信号の論理レベル)を読み出し、トランジスタ1〜4のオンオフ状態をその読み出したオンオフ状態に復帰させる。   The NAND gate 151 receives the inverted output of the signal S3 from the inverter 144 and the signal S10 output from the comparator 16. That is, when an overcurrent state is detected and the first period has elapsed, an L level signal S5 for turning off the transistors 1 to 4 is output to the energization control circuit 120. Thereafter, when the charging voltage of the capacitor 6 reaches the reference voltage Vref1 and the logic level of the signal S10 output from the comparator 16 changes from the H level to the L level, an H level signal S5 for turning on the transistors 1 to 4 is generated. Output. At this time, the energization control circuit 120 reads the ON / OFF state of the transistors 1 to 4 (the logic level of the gate drive signal at the time of overcurrent detection) stored in the register 125, and determines the ON / OFF state of the transistors 1 to 4. The read on / off state is restored.

第2の監視回路170は、マスク期間が経過した後、トランジスタ1〜4の状態をレジスタ125において記憶されたオンオフ状態に復帰させた後、トランジスタ1〜4の出力が安定して得られることを補償するための『第2の期間』を設定する。   The second monitoring circuit 170 confirms that the outputs of the transistors 1 to 4 can be stably obtained after returning the state of the transistors 1 to 4 to the on / off state stored in the register 125 after the mask period has elapsed. A “second period” for compensation is set.

尚、本実施形態の第2の監視回路170は、2つのDFF171、172によって実現される。DFF171と172は各々Q端子とD端子が接続されており、それぞれのC端子にはクロック信号CLKが入力される。また、ANDゲート153から出力される信号S6が、DFF171のD端子へ入力され、DFF171、172の各R端子へ反転入力される。   Note that the second monitoring circuit 170 of this embodiment is realized by two DFFs 171 and 172. The DFFs 171 and 172 each have a Q terminal and a D terminal connected thereto, and a clock signal CLK is input to each C terminal. The signal S6 output from the AND gate 153 is input to the D terminal of the DFF 171 and inverted and input to the R terminals of the DFFs 171 and 172.

ここで、NORゲート152は、RSフリップフロップ142より出力される信号S3と、コンパレータ16より出力される信号S10が入力される。また、ANDゲート153は、NORゲート152の出力とRSフリップフロップ162より出力される信号S9が入力される。このため、ANDゲート153より出力される信号S6は、マスク期間経過後にLレベルからHレベルに変化する。信号S6がHレベルとなるとき、DFF171、172はリセット解除された状態となり、初段のDFF171がクロック信号CLKの立ち上がり毎に、Q端子のHレベルからLレベルへの変化が次段のDFF172のD端子に入力される。そして、信号S6がLレベルからHレベルに変化した後、DFF172の/Q端子より出力される信号S7がHレベルからLレベルに変化すると、第2の期間が経過したことになる。   Here, the NOR gate 152 receives the signal S3 output from the RS flip-flop 142 and the signal S10 output from the comparator 16. The AND gate 153 receives the output of the NOR gate 152 and the signal S9 output from the RS flip-flop 162. For this reason, the signal S6 output from the AND gate 153 changes from the L level to the H level after the mask period has elapsed. When the signal S6 becomes H level, the DFFs 171 and 172 are released from the reset state, and every time the DFF 171 in the first stage rises the clock signal CLK, the change from the H level to the L level of the Q terminal changes to the D of the next stage DFF 172. Input to the terminal. Then, after the signal S6 changes from the L level to the H level, when the signal S7 output from the / Q terminal of the DFF 172 changes from the H level to the L level, the second period has elapsed.

尚、第2の期間経過後において、信号S1が過電流状態が検出されないことを示すHレベルであっても、そのHレベルの信号S1が瞬間的なものである場合がある。そこで、第3の監視回路180は、第2の期間経過後、信号S1のHレベルが『第3の期間』を継続するか否かを監視する。  Note that, even after the second period, even if the signal S1 is at the H level indicating that an overcurrent state is not detected, the signal S1 at the H level may be instantaneous. Therefore, the third monitoring circuit 180 monitors whether or not the H level of the signal S1 continues the “third period” after the second period has elapsed.

尚、本実施形態の第3の監視回路180は、2つのDFF181、182によって実現される。DFF181と182は各々Q端子とD端子が接続されており、それぞれのC端子にはクロック信号CLKが入力される。また、信号S6がDFF181、182の各R端子へ反転入力され、DFF181のD端子には、第2の監視回路170を構成するDFF172のQ端子が接続される。ここで、過電流状態が未検出であり、信号S1がHレベルであれば、信号S6もまたHレベルであり、DFF181、182はリセット解除を継続する。よって、第2の期間の経過後、DFF172のQ端子からDFF181のD端子へHレベルが入力され、DFF182の/Q端子からLレベルの信号S8が出力された場合に、信号S1のHレベルが第3の期間継続したこととなる。   Note that the third monitoring circuit 180 of this embodiment is realized by two DFFs 181 and 182. The DFFs 181 and 182 each have a Q terminal and a D terminal connected thereto, and a clock signal CLK is input to each C terminal. The signal S6 is inverted and input to the R terminals of the DFFs 181 and 182, and the D terminal of the DFF 181 is connected to the Q terminal of the DFF 172 constituting the second monitoring circuit 170. If the overcurrent state is not detected and the signal S1 is at the H level, the signal S6 is also at the H level, and the DFFs 181 and 182 continue to release the reset. Therefore, after the elapse of the second period, when the H level is input from the Q terminal of the DFF 172 to the D terminal of the DFF 181 and the L level signal S8 is output from the / Q terminal of the DFF 182, the H level of the signal S1 is It will be continued for the third period.

第2の制御回路160は、第2の期間経過後、過電流が流れており信号S1がLレベルであった場合、通電制御回路120に対してトランジスタ1〜4を全てオフさせる過電流保護制御を行う決定をする。一方、過電流が流れておらず信号S1がHレベルであり、信号S1のHレベルが第3の期間継続した場合、過電流保護制御を行わない決定をし、通電制御回路120によるオンオフ制御をレジスタ125に記憶しておいたオンオフ状態から再開させる。   The second control circuit 160 performs overcurrent protection control that turns off the transistors 1 to 4 with respect to the energization control circuit 120 when an overcurrent flows after the second period and the signal S1 is at the L level. Make a decision to do. On the other hand, when no overcurrent flows and the signal S1 is at the H level, and the H level of the signal S1 continues for the third period, it is decided not to perform the overcurrent protection control, and the energization control circuit 120 performs the on / off control. The process is resumed from the on / off state stored in the register 125.

尚、本実施形態の第2の制御回路160は、主に、ORゲート161と、RSフリップフロップ162、ANDゲート163と、により実現される。   Note that the second control circuit 160 of the present embodiment is mainly realized by an OR gate 161, an RS flip-flop 162, and an AND gate 163.

ORゲート161は、第2の監視回路170より出力される信号S7と、過電流状態検出回路110より出力される信号S1が入力される。尚、信号S7は、マスク期間経過後、さらに第2の期間が経過するとLレベルとなる。つまり、マスク期間経過後から第2の期間が経過するまでは、ORゲート161の出力は、信号S1の出力に関わらず、Hレベルの信号S7によってHレベルに固定される。そして、第2の期間が経過した後、信号S7がLレベルになると、ORゲート161の出力は、信号S1の論理レベルに応じた出力となる。   The OR gate 161 receives the signal S7 output from the second monitoring circuit 170 and the signal S1 output from the overcurrent state detection circuit 110. The signal S7 becomes L level when the second period has elapsed after the mask period has elapsed. That is, until the second period elapses after the mask period elapses, the output of the OR gate 161 is fixed to the H level by the H level signal S7 regardless of the output of the signal S1. When the signal S7 becomes L level after the second period has elapsed, the output of the OR gate 161 becomes an output corresponding to the logic level of the signal S1.

RSフリップフロップ162は、/S端子にORゲート161の出力が入力され、/R端子に初期リセット信号S11が入力される。よって、RSフリップフロップ162は、第2の期間を経過して信号S7がLレベルとなったときに、信号S1がHレベルであったとき、Lレベルの信号S9を出力する。   In the RS flip-flop 162, the output of the OR gate 161 is input to the / S terminal, and the initial reset signal S11 is input to the / R terminal. Therefore, the RS flip-flop 162 outputs the signal S9 at the L level when the signal S1 is at the H level when the signal S7 becomes the L level after the second period has elapsed.

ANDゲート163は、初期リセット信号S11と第3の監視回路180より出力される信号S8とが入力される。つまり、ANDゲート163の出力は、第3の期間が経過してLレベルの信号S8が出力された場合にHレベルとなる。そして、ANDゲート163より出力されるHレベルが、RSフリップフロップ142のR端子に入力される。この結果、信号S3はHレベルとなり、停止していたトランジスタ1〜4のオンオフ制御が再開される。   The AND gate 163 receives the initial reset signal S11 and the signal S8 output from the third monitoring circuit 180. That is, the output of the AND gate 163 becomes the H level when the third period has passed and the L level signal S8 is output. The H level output from the AND gate 163 is input to the R terminal of the RS flip-flop 142. As a result, the signal S3 becomes H level, and the on / off control of the stopped transistors 1 to 4 is resumed.

尚、第2の制御回路160に対応して、過電流保護回路150は、前述したNANDゲート151、ANDゲート154に加えて、NORゲート152、ANDゲート153を更に備える。   Corresponding to the second control circuit 160, the overcurrent protection circuit 150 further includes a NOR gate 152 and an AND gate 153 in addition to the NAND gate 151 and the AND gate 154 described above.

NORゲート152は、RSフリップフロップ142より出力される信号S3と、コンパレータ16より出力される信号S10とが入力される。つまり、NORゲート152は、過電流状態が検出されない場合にはLレベルを出力し、過電流状態が検出された場合には、マスク期間が経過するまでLレベルを出力し、マスク期間が経過した後にはHレベルを出力する。   The NOR gate 152 receives the signal S3 output from the RS flip-flop 142 and the signal S10 output from the comparator 16. That is, the NOR gate 152 outputs the L level when the overcurrent state is not detected, and outputs the L level until the mask period elapses when the overcurrent state is detected, and the mask period elapses. Later, H level is output.

ANDゲート153は、NORゲート152の出力と、RSフリップフロップ162より出力される信号9が入力される。つまり、ANDゲート153より出力される信号S6は、マスク期間経過後にHレベルとなり、第2の期間経過後の信号S1がLレベルの場合にはLレベルとなり、第2の期間経過後の信号S1がHレベルの場合には第3の期間が経過するまでHレベルとなる。   The AND gate 153 receives the output of the NOR gate 152 and the signal 9 output from the RS flip-flop 162. That is, the signal S6 output from the AND gate 153 becomes H level after the mask period elapses, and becomes L level when the signal S1 after elapse of the second period is L level, and the signal S1 after elapse of the second period. Is at the H level until the third period elapses.

<<<モータ駆動回路100の動作>>>
図3、図4に示すモータ駆動回路100の主要信号の波形図を参照しながら、図2に示すフローチャートを用いて、図1に示すモータ駆動回路100の動作を説明する。
<<< Operation of Motor Drive Circuit 100 >>>
The operation of the motor drive circuit 100 shown in FIG. 1 will be described using the flowchart shown in FIG. 2 with reference to waveform diagrams of main signals of the motor drive circuit 100 shown in FIGS.

まず、ノイズや短絡事故が発生していない場合とする。この場合、過電流状態検出回路110より出力される信号S1がHレベルであり、通電制御回路120はモータを回転駆動するためのトランジスタ1〜4のオンオフ制御が行われる(S100)。例えば、図3中の時刻T0に示した状態である。   First, suppose that no noise or short circuit accident has occurred. In this case, the signal S1 output from the overcurrent state detection circuit 110 is at H level, and the energization control circuit 120 performs on / off control of the transistors 1 to 4 for rotationally driving the motor (S100). For example, this is the state shown at time T0 in FIG.

つぎに、ノイズ又は短絡事故が発生してトランジスタ1〜4に過電流が流れてしまい、過電流状態検出回路110より出力される信号S1がLレベルとなった場合(S101:YES)とする。この場合、第1の監視回路130は、信号S1のLレベルが第1の期間継続するか否かを監視する(S102)。例えば、図3中の時刻T1や時刻T3に示した状態である。   Next, it is assumed that noise or a short circuit accident occurs and an overcurrent flows through the transistors 1 to 4 and the signal S1 output from the overcurrent state detection circuit 110 becomes L level (S101: YES). In this case, the first monitoring circuit 130 monitors whether or not the L level of the signal S1 continues for the first period (S102). For example, this is the state shown at time T1 and time T3 in FIG.

ここで、信号S1のLレベルが第1の期間継続せず、第1の監視回路130より出力される信号S2がHレベルを継続する場合とする(S102:NO)。例えば、図3中の時刻T1から時刻T2までの状態である。この場合、過電流状態検出回路110によって検出された過電流状態がノイズに起因したものと判別される。そして、モータを回転駆動するためのトランジスタ1〜4のオンオフ制御が引き続き行われる(S100)。   Here, it is assumed that the L level of the signal S1 does not continue for the first period and the signal S2 output from the first monitoring circuit 130 continues to be the H level (S102: NO). For example, this is a state from time T1 to time T2 in FIG. In this case, it is determined that the overcurrent state detected by the overcurrent state detection circuit 110 is caused by noise. Then, the on / off control of the transistors 1 to 4 for rotationally driving the motor is continued (S100).

一方、信号S1のLレベルが第1の期間継続して、第1の監視回路130より出力される信号S2がHレベルからLレベルに変化した場合とする(S102:YES)。例えば、図3中の時刻T3から時刻T4までの状態である。この場合、過電流状態検出回路110によって検出された過電流状態がノイズではなく短絡事故に起因したものと判別される。そして、第1の制御回路140は、第1の期間経過時のトランジスタ1〜4のオンオフ状態のレジスタ125への記憶、コンデンサ6への充電開始、トランジスタ1〜4を全てオフすることによるHブリッジ回路11の通電停止を一斉に行う(S103)。例えば、図3中の時刻T4に示した状態である。   On the other hand, it is assumed that the L level of the signal S1 continues for the first period, and the signal S2 output from the first monitoring circuit 130 changes from the H level to the L level (S102: YES). For example, this is a state from time T3 to time T4 in FIG. In this case, it is determined that the overcurrent state detected by the overcurrent state detection circuit 110 is caused by a short circuit accident rather than noise. Then, the first control circuit 140 stores the ON / OFF state of the transistors 1 to 4 in the register 125 when the first period has elapsed, starts charging the capacitor 6, and turns off the transistors 1 to 4. The energization of the circuits 11 is stopped all at once (S103). For example, this is the state shown at time T4 in FIG.

つぎに、コンデンサ6への充電開始後、コンデンサ6の充電電圧が所定電圧から基準電圧Vref1まで達してマスク期間が経過したとき(S104)、第1の制御回路140は、トランジスタ1〜4をレジスタ125に記憶しておいたオンオフ状態に復帰させる(S105)。例えば、図3中や図4中の時刻T5に示した状態である。   Next, after the charging of the capacitor 6 starts, when the charging voltage of the capacitor 6 reaches from the predetermined voltage to the reference voltage Vref1 and the mask period elapses (S104), the first control circuit 140 registers the transistors 1-4. The on / off state stored in 125 is restored (S105). For example, this is the state shown at time T5 in FIG. 3 or FIG.

つぎに、マスク期間経過後、さらに第2の監視回路170が設定する第2の期間経過した場合とする(S106)。例えば、図3中や図4中の時刻T5から時刻T6までの状態である。   Next, assume that a second period set by the second monitoring circuit 170 has elapsed after the mask period has elapsed (S106). For example, it is a state from time T5 to time T6 in FIG. 3 or FIG.

ここで、第2の期間経過時においてトランジスタ1〜4に過電流が流れており過電流状態検出回路110より出力される信号S1がLレベルのとき(S107:YES)、トランジスタ1〜4を全てオフさせる過電流保護制御を行う決定をする(S108)。例えば、図3中の時刻T6に示した状態である。   Here, when the overcurrent flows through the transistors 1 to 4 when the second period has elapsed and the signal S1 output from the overcurrent state detection circuit 110 is at the L level (S107: YES), all the transistors 1 to 4 are turned on. It is determined to perform overcurrent protection control to be turned off (S108). For example, this is the state shown at time T6 in FIG.

一方、マスク期間中に短絡事故が解消されて、第2の期間経過時に、過電流状態検出回路110より出力される信号S1がHレベルのとき(S107:NO)、第3の監視回路180は、信号S1のHレベルが更に第3の期間継続するか否かを監視する(S109)。例えば、図4中の時刻T6に示した状態である。   On the other hand, when the short circuit accident is resolved during the mask period and the signal S1 output from the overcurrent state detection circuit 110 is at the H level when the second period elapses (S107: NO), the third monitoring circuit 180 is Then, it is monitored whether or not the H level of the signal S1 continues for the third period (S109). For example, this is the state shown at time T6 in FIG.

ここで、第2の期間経過時の信号S1のHレベルが第3の期間継続したことが監視された場合(S109:YES)、過電流保護制御を行わない決定をし、トランジスタ1〜4のオンオフ制御をレジスタ125に記憶しておいたオンオフ状態より再開させる。例えば、図4中の時刻T6から時刻T7に示した状態である。   Here, when it is monitored that the H level of the signal S1 when the second period has elapsed continues for the third period (S109: YES), it is determined not to perform the overcurrent protection control, and the transistors 1 to 4 are The on / off control is resumed from the on / off state stored in the register 125. For example, this is the state shown from time T6 to time T7 in FIG.

一方、第2の期間経過時の信号S1のHレベルが第3の期間継続したことが監視されなかった場合(S109:NO)、信号S1の論理レベルが再度確認される(S107)。   On the other hand, when it is not monitored that the H level of the signal S1 at the time of the second period has continued for the third period (S109: NO), the logic level of the signal S1 is confirmed again (S107).

以上より、過電流状態の検出時からマスク期間が経過するまでの間は、Hブリッジ回路11内の全てのトランジスタ1〜4をオフし、Hブリッジ回路11の通電を停止させる。即ち、従来の過電流保護方式によればノイズによる誤検出防止のため過電流状態の検出がマスク期間継続するまで過電流保護が行われなかったのに対し、本発明では、マスク期間の間であっても全てのトランジスタ1〜4を一旦オフさせる。従って、コンデンサ6の選定が不適切であり、過電流保護としては不適切に長期間のマスク期間が設定された場合であっても、過電流保護対象を確実に保護することができる。   From the above, until the mask period elapses from the detection of the overcurrent state, all the transistors 1 to 4 in the H bridge circuit 11 are turned off and the energization of the H bridge circuit 11 is stopped. That is, according to the conventional overcurrent protection method, overcurrent protection was not performed until detection of an overcurrent state continued for the mask period to prevent erroneous detection due to noise. Even if there are, all the transistors 1 to 4 are temporarily turned off. Therefore, even if the capacitor 6 is inappropriately selected and a long mask period is set inappropriately as overcurrent protection, the overcurrent protection target can be reliably protected.

また、第1の監視回路130により過電流状態が第1の期間継続するか否かを監視することによって、過電流状態検出回路110によって検出された過電流状態がノイズに起因したものか又は短絡事故に起因したものかを判別することができる。従って、仮にノイズに起因した過電流状態が検出されたときであっても、マスク期間中にHブリッジ回路11の通電を停止させずに済むので、モータの稼働率の低下を抑えることができる。   Further, by monitoring whether or not the overcurrent state continues for the first period by the first monitoring circuit 130, the overcurrent state detected by the overcurrent state detection circuit 110 is caused by noise or short-circuited. It is possible to determine whether it is caused by an accident. Therefore, even when an overcurrent state caused by noise is detected, it is not necessary to stop the energization of the H-bridge circuit 11 during the mask period, so that a reduction in the operating rate of the motor can be suppressed.

また、マスク期間中にHブリッジ回路11の通電を停止させる際に、第1の期間経過時のトランジスタ1〜4のオンオフ状態をレジスタ125に記憶しておく。従って、マスク期間の経過後にトランジスタ1〜4を第1の期間経過時のオンオフ状態に円滑に復帰させることができる。   Further, when the energization of the H-bridge circuit 11 is stopped during the mask period, the on / off states of the transistors 1 to 4 when the first period has elapsed are stored in the register 125. Therefore, the transistors 1 to 4 can be smoothly returned to the on / off state when the first period elapses after the mask period elapses.

また、短絡事故に起因した過電流状態がマスク期間の間も継続していた場合に、マスク期間経過時にオフしていたトランジスタ1〜4を、過電流検出時のオンオフ状態に復帰させてしまうと、短絡事故が何ら解消されていない状態であるので、再び過電流状態となってしまう。そこで、マスク期間経過後、過電流状態の検出が第2の期間継続して行われたか否かを監視する仕組みを設ける。   In addition, when the overcurrent state caused by the short-circuit accident continues during the mask period, the transistors 1 to 4 that are turned off when the mask period elapses are returned to the on / off state when the overcurrent is detected. Since the short-circuit accident has not been solved at all, an overcurrent state occurs again. Therefore, a mechanism is provided for monitoring whether or not the overcurrent state has been continuously detected after the mask period has elapsed.

具体的には、オフしていたトランジスタ1〜4をオンオフ状態に復帰した際に生成される信号S1の論理レベルによって判断される。また、このとき、トランジスタ1〜4を第1の期間経過時のオンオフ状態に復帰した後から信号S1の論理レベルを判断するまでの期間として、第2の監視回路170が設定する第2の期間を設ける。この結果、トランジスタ1〜4を第1の期間経過時のオンオフ状態に復帰した直後、トランジスタ1〜4の出力が不安定となっている第2の期間中、信号S1の論理レベルを判断しないので、過電流状態の検出をより確実に行うことが可能となる。   Specifically, the determination is made based on the logic level of the signal S1 generated when the transistors 1 to 4 that have been turned off are returned to the on / off state. At this time, a second period set by the second monitoring circuit 170 is a period from when the transistors 1 to 4 are restored to the on / off state at the elapse of the first period until the logic level of the signal S1 is determined. Is provided. As a result, the logic level of the signal S1 is not judged during the second period in which the outputs of the transistors 1 to 4 are unstable immediately after the transistors 1 to 4 are restored to the on / off state at the time of the first period. Thus, it becomes possible to more reliably detect the overcurrent state.

また、第2の期間経過後であっても信号S1がHレベルであった場合、全てのトランジスタ1〜4をオフさせる過電流保護制御を行わない決定をし、通電制御回路120によるトランジスタ1〜4のオンオフ制御を再開させる。具体的には、信号S1のHレベルが、第3の監視回路180により設定される第3の期間中継続した場合に、トランジスタ1〜4のオンオフ制御を再開することにした。この結果、信号S1がHレベルとなる期間が第3の期間に満たない瞬間的なものである場合、トランジスタ1〜4のオンオフ制御を誤って再開させずに済むので、過電流状態の検出をより確実に行うことが可能となる。   Further, when the signal S1 is at the H level even after the second period has elapsed, it is determined not to perform the overcurrent protection control for turning off all the transistors 1 to 4, and the transistors 1 to 1 by the energization control circuit 120 are determined. 4 on / off control is resumed. Specifically, when the H level of the signal S1 continues for the third period set by the third monitoring circuit 180, the on / off control of the transistors 1 to 4 is resumed. As a result, when the period during which the signal S1 is at the H level is momentary that is less than the third period, it is not necessary to erroneously restart the on / off control of the transistors 1 to 4, so that the overcurrent state can be detected. This can be performed more reliably.

以上、本発明に係る一実施形態について説明したが、前述の実施形態の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。   As mentioned above, although one embodiment concerning the present invention was described, explanation of the above-mentioned embodiment is for making an understanding of the present invention easy, and does not limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents.

本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor drive circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the motor drive circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の主要信号の波形図である。It is a wave form diagram of the main signal of the motor drive circuit concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の主要信号のその他の波形図である。FIG. 6 is another waveform diagram of main signals of the motor drive circuit according to the embodiment of the present invention. 従来のモータ駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional motor drive circuit. 従来のモータ駆動回路の主要信号の波形図である。It is a wave form diagram of the main signal of the conventional motor drive circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 ソーストランジスタ
3、4 シンクトランジスタ
5 モータコイル
6 コンデンサ
15 充放電回路
110 過電流状態検出回路
120 通電制御回路
125 レジスタ
130 第1の監視回路
140 第1の制御回路
150 過電流保護回路
160 第2の制御回路
170 第2の監視回路
180 第3の監視回路
1, 2 source transistor 3, 4 sink transistor 5 motor coil 6 capacitor 15 charge / discharge circuit 110 overcurrent state detection circuit 120 energization control circuit 125 register 130 first monitoring circuit 140 first control circuit 150 overcurrent protection circuit 160 second Second control circuit 170 Second monitoring circuit 180 Third monitoring circuit

Claims (5)

モータコイルを通電させるべく当該モータコイルに接続される駆動トランジスタのオンオフを制御する通電制御回路と、
前記駆動トランジスタに流れる電流が所定の閾値を越える過電流状態であるか否かを検出する過電流状態検出回路と、
前記過電流状態検出回路によって前記過電流状態が検出されたことを契機としてコンデンサへの充電を開始した後、前記過電流状態が検出されなくなったことを契機として当該コンデンサを放電させる充放電回路と、
前記コンデンサの充電電圧が所定電圧から閾値電圧を超えるまでの充電期間が経過するまでの間、前記通電制御回路による前記駆動トランジスタのオンオフ制御を停止させて前記駆動トランジスタをオフさせておき、当該充電期間が経過した後、前記過電流状態の検出により前記駆動トランジスタをオフさせる過電流保護制御を行うか否かを決定する過電流保護制御回路と、
を備えたことを特徴とするモータ駆動回路。
An energization control circuit for controlling on / off of a drive transistor connected to the motor coil to energize the motor coil;
An overcurrent state detection circuit for detecting whether or not the current flowing through the driving transistor is in an overcurrent state exceeding a predetermined threshold;
A charge / discharge circuit that starts charging the capacitor when the overcurrent state is detected by the overcurrent state detection circuit and then discharges the capacitor when the overcurrent state is no longer detected; ,
Until the charging period until the charging voltage of the capacitor exceeds a threshold voltage from a predetermined voltage, the on / off control of the driving transistor by the energization control circuit is stopped to turn off the driving transistor, and the charging An overcurrent protection control circuit for determining whether to perform overcurrent protection control for turning off the drive transistor by detecting the overcurrent state after a period of time has elapsed;
A motor drive circuit comprising:
請求項1に記載のモータ駆動回路において
前記過電流状態検出回路によって検出される前記過電流状態が第1の期間継続するか否かを監視する第1の監視回路を備え、
前記過電流保護制御回路は、前記第1の監視回路において前記過電流状態が前記第1の期間継続したことが監視されたことを契機として、前記充電期間が経過するまでの間、前記通電制御回路による前記駆動トランジスタのオンオフ制御を停止して前記駆動トランジスタをオフさせることを特徴とするモータ駆動回路。
The motor drive circuit according to claim 1, comprising a first monitoring circuit that monitors whether or not the overcurrent state detected by the overcurrent state detection circuit continues for a first period,
The overcurrent protection control circuit is configured to control the energization control until the charging period elapses when it is monitored by the first monitoring circuit that the overcurrent state continues for the first period. An on / off control of the driving transistor by the circuit is stopped to turn off the driving transistor.
請求項2に記載のモータ駆動回路において、
前記過電流保護制御回路は、前記第1の監視回路において前記過電流状態が前記第1の期間継続したことが監視されたときの前記駆動トランジスタのオンオフ状態を記憶しておき、前記充電期間が経過したとき前記駆動トランジスタをオフした状態から前記記憶しておいたオンオフ状態に復帰させた上で、前記過電流保護制御を行うか否かを決定することを特徴とするモータ駆動回路。
In the motor drive circuit according to claim 2,
The overcurrent protection control circuit stores an on / off state of the driving transistor when the first monitoring circuit monitors that the overcurrent state continues for the first period, and the charging period is A motor drive circuit characterized by determining whether or not to perform the overcurrent protection control after restoring the stored on / off state from the off state when the drive transistor is turned off.
請求項3に記載のモータ駆動回路において、
前記駆動トランジスタを前記記憶しておいたオンオフ状態に復帰させた後、前記過電流状態検出回路によって検出される前記過電流状態が第2の期間継続するか否かを監視する第2の監視回路を備え、
前記過電流保護制御回路は、前記第2の監視回路において前記過電流状態が前記第2の期間継続したことが監視されたとき前記過電流保護制御を行う決定をすることを特徴とするモータ駆動回路。
In the motor drive circuit according to claim 3,
A second monitoring circuit for monitoring whether or not the overcurrent state detected by the overcurrent state detection circuit continues for a second period after returning the drive transistor to the stored on / off state. With
The overcurrent protection control circuit determines to perform the overcurrent protection control when the second monitoring circuit monitors that the overcurrent state continues for the second period. circuit.
請求項4に記載のモータ駆動回路において、
前記第2の期間経過後からの第3の期間、前記過電流状態検出回路において前記過電流状態が継続するか否かを監視する第3の監視回路を備え、
前記過電流保護制御回路は、前記第3の監視回路において前記過電流状態が前記第3の期間継続しないことが監視されたとき、前記過電流保護制御を行わない決定をして、前記通電制御回路による前記駆動トランジスタのオンオフ制御を復帰させたオンオフ状態から再開させることを特徴とするモータ駆動回路。
In the motor drive circuit according to claim 4,
A third monitoring circuit for monitoring whether or not the overcurrent state continues in the overcurrent state detection circuit for a third period after the second period has elapsed;
The overcurrent protection control circuit decides not to perform the overcurrent protection control when the third monitoring circuit monitors that the overcurrent state does not continue for the third period, and performs the energization control. A motor driving circuit, wherein the on / off control of the driving transistor by the circuit is resumed from an on / off state that has been restored.
JP2007309264A 2007-11-29 2007-11-29 Motor drive circuit Active JP5297641B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007309264A JP5297641B2 (en) 2007-11-29 2007-11-29 Motor drive circuit
US12/323,082 US7843674B2 (en) 2007-11-29 2008-11-25 Motor drive circuit
KR1020080118562A KR100988109B1 (en) 2007-11-29 2008-11-27 Motor driving circuit
CN2008101792411A CN101447665B (en) 2007-11-29 2008-12-01 Motor drive circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007309264A JP5297641B2 (en) 2007-11-29 2007-11-29 Motor drive circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009136077A true JP2009136077A (en) 2009-06-18
JP5297641B2 JP5297641B2 (en) 2013-09-25

Family

ID=40743136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007309264A Active JP5297641B2 (en) 2007-11-29 2007-11-29 Motor drive circuit

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7843674B2 (en)
JP (1) JP5297641B2 (en)
KR (1) KR100988109B1 (en)
CN (1) CN101447665B (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010093996A (en) * 2008-10-10 2010-04-22 Denso Corp Power conversion device
JP2013027231A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Denso Corp Load drive device
WO2013129821A1 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method
JP2014054042A (en) * 2012-09-06 2014-03-20 Furukawa Electric Co Ltd:The Overcurrent protection circuit
US8861161B2 (en) 2012-06-29 2014-10-14 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when first and second voltage drivers are shorted to a high voltage
US8994210B2 (en) 2012-07-02 2015-03-31 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when an electrical short circuit to a ground voltage is present between a contactor coil and a voltage driver
US9024468B2 (en) 2012-07-02 2015-05-05 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when a voltage driver is shorted to a ground voltage
US9050893B2 (en) 2012-06-29 2015-06-09 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when a first voltage driver is shorted to a high voltage and a second voltage driver has a low electrical current flowing therethrough
US9162579B2 (en) 2012-06-29 2015-10-20 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when a first voltage driver is shorted to a low voltage and a second voltage driver is shorted to a high voltage
WO2016199491A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 Load driving device

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5771369B2 (en) * 2010-07-16 2015-08-26 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Motor drive circuit
JP5711910B2 (en) * 2010-07-29 2015-05-07 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Motor drive circuit
KR101357828B1 (en) * 2012-12-07 2014-02-05 전자부품연구원 Fault detection method type of series permanent magnet motor and system using the same
US20150028823A1 (en) * 2013-07-24 2015-01-29 Analog Devices Technology Pulse width modulated power regulator with loop stabilizer
JP5726342B1 (en) * 2014-01-23 2015-05-27 三菱電機株式会社 Short-circuit false detection prevention device for rotating electrical machines
JP6379509B2 (en) * 2014-02-18 2018-08-29 セイコーエプソン株式会社 Circuit device and electronic device
DE102015222334A1 (en) * 2015-11-12 2017-05-18 Robert Bosch Gmbh Device and method for selective hiding of bus vibrations during data reception via a bus system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05146050A (en) * 1991-11-25 1993-06-11 Fuji Electric Co Ltd Overcurrent protection circuit of semiconductor switching element
JPH06351156A (en) * 1993-06-11 1994-12-22 Sanyo Electric Co Ltd Protective circuit against buttery overcurrent
JP2001112286A (en) * 1999-10-08 2001-04-20 Denso Corp Current detection device for brushless dc motor
JP2003284354A (en) * 2002-03-26 2003-10-03 Max Co Ltd H-bridge protective circuit
JP2007028858A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Sanyo Electric Co Ltd Battery pack
JP2007074794A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Rohm Co Ltd Overcurrent protective circuit, load driving unit, motor driving unit, electrical equipment, and power unit

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05111144A (en) 1991-10-15 1993-04-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Overcurrent protective circuit for transistor
US5444595A (en) * 1993-09-27 1995-08-22 Nippondenso Co., Ltd. Load drive apparatus including power transistor protection circuit from overcurrent
DE69328876T2 (en) * 1993-11-19 2000-11-09 Nippon Signal Co Ltd CHARGE CONTROL
JP3125622B2 (en) * 1995-05-16 2001-01-22 富士電機株式会社 Semiconductor device
KR100192957B1 (en) * 1995-12-15 1999-06-15 윤종용 Dc motor malfunction protecting circuit by inrushing current
US6288883B1 (en) * 1998-08-07 2001-09-11 Marconi Communications, Inc. Power input protection circuit
US6717785B2 (en) * 2000-03-31 2004-04-06 Denso Corporation Semiconductor switching element driving circuit
KR200252661Y1 (en) 2001-07-30 2001-11-23 대우전자주식회사 Circuit for protecting over current in bldc motor
JP4026741B2 (en) 2001-10-17 2007-12-26 日本サーボ株式会社 Brushless motor drive circuit with overcurrent protection circuit
JP2004312924A (en) * 2003-04-09 2004-11-04 Mitsubishi Electric Corp Drive circuit for semiconductor device
JP3851617B2 (en) * 2003-05-27 2006-11-29 ファナック株式会社 Motor drive device
US7215180B2 (en) * 2003-08-07 2007-05-08 Ricoh Company, Ltd. Constant voltage circuit
JP4180597B2 (en) * 2005-11-09 2008-11-12 三菱電機株式会社 Abnormality detection device for power supply circuit
JP4938326B2 (en) * 2006-03-24 2012-05-23 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド Motor drive circuit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05146050A (en) * 1991-11-25 1993-06-11 Fuji Electric Co Ltd Overcurrent protection circuit of semiconductor switching element
JPH06351156A (en) * 1993-06-11 1994-12-22 Sanyo Electric Co Ltd Protective circuit against buttery overcurrent
JP2001112286A (en) * 1999-10-08 2001-04-20 Denso Corp Current detection device for brushless dc motor
JP2003284354A (en) * 2002-03-26 2003-10-03 Max Co Ltd H-bridge protective circuit
JP2007028858A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Sanyo Electric Co Ltd Battery pack
JP2007074794A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Rohm Co Ltd Overcurrent protective circuit, load driving unit, motor driving unit, electrical equipment, and power unit

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010093996A (en) * 2008-10-10 2010-04-22 Denso Corp Power conversion device
JP2013027231A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Denso Corp Load drive device
WO2013129821A1 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method
US8792222B2 (en) 2012-02-29 2014-07-29 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method
US9050893B2 (en) 2012-06-29 2015-06-09 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when a first voltage driver is shorted to a high voltage and a second voltage driver has a low electrical current flowing therethrough
US9162579B2 (en) 2012-06-29 2015-10-20 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when a first voltage driver is shorted to a low voltage and a second voltage driver is shorted to a high voltage
US8861161B2 (en) 2012-06-29 2014-10-14 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when first and second voltage drivers are shorted to a high voltage
US8994210B2 (en) 2012-07-02 2015-03-31 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when an electrical short circuit to a ground voltage is present between a contactor coil and a voltage driver
US9024468B2 (en) 2012-07-02 2015-05-05 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when a voltage driver is shorted to a ground voltage
JP2014054042A (en) * 2012-09-06 2014-03-20 Furukawa Electric Co Ltd:The Overcurrent protection circuit
WO2016199491A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 Load driving device
JP2017005834A (en) * 2015-06-09 2017-01-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 Load drive device
US10340833B2 (en) 2015-06-09 2019-07-02 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Load drive device

Also Published As

Publication number Publication date
KR100988109B1 (en) 2010-10-18
CN101447665A (en) 2009-06-03
US20090200973A1 (en) 2009-08-13
JP5297641B2 (en) 2013-09-25
KR20090056853A (en) 2009-06-03
CN101447665B (en) 2011-05-04
US7843674B2 (en) 2010-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5297641B2 (en) Motor drive circuit
JP4579293B2 (en) Power supply control device
JP4579292B2 (en) Power supply control device and threshold value changing method thereof
US8325451B2 (en) Power switching circuit
JP5641638B2 (en) Abnormality detection circuit, load drive device, electrical equipment
JP5656072B2 (en) DC-DC converter
JP4836694B2 (en) Power supply control device
JP4755197B2 (en) Power supply control device
TWI407657B (en) Over current protection circuit
JP5054928B2 (en) Power supply control device
CN110098597B (en) Drive circuit with overcurrent protection function
JP4789768B2 (en) Power supply
KR20090029266A (en) Switching regulator and operations control method thereof
JP2015104305A (en) Switching power-supply device and electronic control device
TWI501495B (en) Battery status monitoring circuit and battery device
CN114646897A (en) Gate driver, circuit and method for detecting short circuit
JP7360317B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2010161914A (en) Motor driver circuit
JP5180714B2 (en) Load short-circuit protection circuit
JP2007104210A (en) Reset circuit
JP6322957B2 (en) Overcurrent protection circuit
JP5163211B2 (en) Semiconductor integrated circuit for reset circuit and power supply control
JP2010123044A (en) Overcurrent protection circuit
JP2004326273A (en) Power source short circuit protection circuit
JP2004304334A (en) Semiconductor device and reset signal transmission method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101028

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20110606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120821

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121119

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20130207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130322

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130521

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130617

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5297641

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250